本发明整体涉及连续片材的质量控制，并且更具体地涉及采用多个传感器来获得缺陷测量结果以监测片材，诸如锂离子电池中所使用的电极，以及以集成的、易于可视化的方式显示结果。结合各种测量数据的高性能缺陷映射图使得操作者能够在一个屏幕中查看缺陷映射图。
背景技术：
1、在线测量用于在制造期间检测片材材料的特性，以使得能够迅速控制片材制备过程，并且因此确保片材质量，同时减少所生产的不合格片材材料的量。例如，在锂离子电池的电极的制造中，用活性材料的混合物连续地涂覆来自金属辊的金属箔。裁切机将完成的经涂覆的金属箔切割成电极片，该电极片被组装到电池和蓄电池中。为了实现和保持电极的连续、辊到辊生产的质量，必须对与电池性能密切相关的质量因数进行持续的在线测量。如果未检测上游缺陷并对其进行校正或去除，就会生产出故障电池。在锂离子电池生产中使用多个离散的缺陷监测系统，包括例如视觉系统(相机)和质量控制系统(qcs)扫描系统。
2、在片材制备期间进行在线测量的主要复杂因素之一在于片材材料的物理特性通常沿纵向(md)以及沿横向变化。“纵向”是指片材材料在制造期间行进的方向，术语“横向”是指垂直于md横跨片材表面的方向。
3、为了检测片材材料的变化，采用了扫描传感器，该扫描传感器沿着cd横跨片材制备机周期性地来回移动，同时在每次扫描时检测所选片材特性(诸如基重或卡厚)的值。通常，在每次扫描期间，所生产的片材从边缘横穿到边缘。
4、在实施过程中，由扫描传感器提供的测量信息通常在每次扫描之后汇集，以提供所检测的片材特性沿cd的轮廓。换句话说，每个轮廓由沿横向相邻位置处的一系列片材测量结果组成。轮廓的目的是允许轻松地检测片材特性的横向变化。基于检测到的所检测片材特性的横向变化，可以对片材制备机进行适当的控制调整，目的是减小沿cd和md的轮廓变化。
5、以大致恒定的速度周期性地横穿片材的扫描传感器不能在精确地垂直于片材的纵向边缘对准的位置处测量所选片材特性。由于片材速度，扫描传感器实际上斜对地跨过片材表面行进，结果连续的扫描路径相对于垂直于片材的纵向边缘的方向具有z字形图案。显然，扫描传感器仅测量沿着对角线z字形图案的一小部分片材。在实践中，通常计算每次扫描的轮廓测量结果的平均值。此类平均值通常被称为“最终”平均值，因为它们是在每次扫描完成之后计算的。
6、大多数制造厂使用以颜色映射图形式显示实时测量数据的监视器，以示出在片材上检测到的变化。如图17所示，来自传感器的md数据以六个垂直列示出。这些列示出了涂层上的不同带材。例如，对于六带材涂层部分，可视化也显示六个带材。因此，所有列被同时捕获。左列表示最近的数据，而右边的最后一列表示较早的数据。左列的顶部是实时当前数据。左侧的彩色图例是将特定色调(未示出)与特定测量量相关联的标度。对于六个列或映射图中的每一者，列的宽度对应于被监测的片材的cd。该映射图监测可指示一些潜在缺陷的数据变化模式。不同的值被赋予特定的颜色并被绘制在映射图上。当这些值变化时，操作者可以观察到相应的颜色变化，并且操作者可以通过对此进行观察来推断阈值的变化。
7、由于操作者需要记住每种颜色和图案变化的含义，因此颜色映射图很难读取。操作者只能假设图案的变化是缺陷，尽管可能并没有存在缺陷的明确指示。对于锂离子电池，存在各种类型的可能影响表面的缺陷，诸如脱碳、鼓泡、气鼓、孔、坑和暗点。利用颜色映射，无法识别所检测到缺陷的类型。
8、此外，对于跨片材宽度移动以沿着z字形图案捕获偏差的扫描传感器，扫描路径将是跨片材的对角线。该位置表示为颜色映射图上的单个cd位置。对角线由颜色列或颜色映射图上的单条水平线表示。这扭曲了操作者的视野，并且也不显示落在不在扫描路径中的区域上的缺陷。
9、工厂还在轮廓视图中显示测量数据以监测片材上的变化和缺陷。图18中的上图显示了片材的(测得的)基重(g/m2)与料格关系。越过两条(虚线)阈值线中的任一条意味着片材的该区域中相对于基重存在缺陷。图18的下图显示了扫描器速度(mm/sec.)与料格关系。操作者可监测基重与料格关系的轮廓视图以发现何时违反阈值线。
10、利用当前的制造技术，扫描和固定监测系统都定位在沿着md的不同的关键位置处。一些监测系统位于过程中的早先位置，而其他监测系统位于更下游。以这种方式，对制造过程的不同上游阶段进行监测，并且数据可供工厂操作者使用。因此，例如，沿着经处理材料的片材的md的任何特定点(或区段)可能在不同时间处经受不同协议。然而，缺陷检测和监测系统是独立的，这使得工厂操作者和工程师难以监测和分析来自各种系统的数据。特别地，操作者/工程师必须手动地关联同一区段的材料片的多个系统分析，以便做出关键的质量制造决策。受到这些不那么用户友好的系统的约束，操作者无法实时地做出有效的分析和决策。其结果是生产出更高比例的缺陷电池，这些电池必须报废。
技术实现思路
1、本发明涉及集成质量监控技术，该技术使得工厂操作者能够同时查看和分析源自多个传感器的数据。就锂离子电池生产而言，操作者可以查看上游质量问题，诸如来自压延部分中的阳极部分或阴极部分的缺陷。操作者可以通过多个传感器和相机系统实时地对片材涂层进行有效分析。在检测到连续材料片中的缺陷并且然后识别出缺陷的位置和来源的情况下，操作者能够快速地启动适当的纠正措施以解决该问题。
2、本发明的各种实施方案包括用于推断片材辊的质量的装置和方法，该装置和方法包括连续地监测新数据，该新数据包括：来自视觉缺陷追踪系统的片材辊的表面缺陷，来自视觉测量系统的片材辊的测量缺陷，和来自质量控制系统的片材辊的质量和缺陷数据；以及同时将该新数据与历史中的旧数据集成在一起。
3、在一个方面，本发明涉及一种监测沿纵向(md)移动的连续材料片的形成的方法，该方法包括：(a)测量该连续材料片的片材特性；以及(b)在显示设备上显示对应于所测量的片材特性的片材信息，其中该片材信息包括图像，该图像表示该连续材料片并且标识所选择的片材测量特性的md位置。
4、在另一方面，本发明涉及一种用于监测沿纵向(md)行进的连续片材的生产的系统，该系统包括：计算机设备，该计算机设备被配置为从测量该片材的一个或多个特性的多个传感器接收片材信息信号；显示设备，该显示设备被配置为在显示屏中生成集成图像，该集成图像响应于来自该多个传感器中的两个或更多个传感器的片材信息。
5、本发明的集成质量测量视图体现为：监测视图、分析视图和报告视图。监测视图可用于查看从上述不同系统聚合的所有缺陷的组合视图，或者也可用于单独查看每个系统的分解视图。如果操作者希望通过算法来覆盖或补充自动标记，则监测视图还可用于由操作者手动标记区域。分析视图可用于深入研究数据并分析缺陷图案、基于类型的缺陷计数、缺陷发生的情况、趋势分析以及执行若干其他定量和定性分析。操作者既可以选择聚合视图用于分析，也可以选择缺陷数据的分解视图用于分析。报告视图用于以各种细节报告缺陷信息，这些细节可以使用系统中支持的不同过滤器来选择。用户可以单独查看来自系统中的每个系统的报告。
6、综合质量监控使得工厂操作者能够查看(1)来自qcs和视觉系统的按类别、严重程度和密度的缺陷，(2)缺陷的精确尺寸和位置，以及(3)缺陷的实时位置。周期性缺陷指示识别机器参数中的任何偏差。操作者可以标记稍后需要分析的区域，而系统可以自动标记存在需要立即关注的问题的区域。操作者可应用标记过滤器来查看已由系统自动标记的所有区域。该特征有助于在将来的分析中快速识别缺陷区域。此外，基于手动标记模式，系统可以开始预测可能的关键区域。
7、该系统采用多个相机和扫描器；这允许来自各种过程的缺陷之间的关联。例如，源自涂覆过程的孔缺陷可被视为在干燥过程之后闭合的。可以使用灵活的多选视图来轻松监测缺陷的寿命。操作者还可以通过过程(干燥、涂覆等)或资产(相机1、扫描器1等)来选择视图。通过将缺陷映射图与颜色映射图进行比较，操作者可以看到在实际缺陷实现之前特定偏差是如何形成的。
8、虽然本发明将被示出为在锂离子蓄电池生产中实施，但应当理解，本发明适用于其他连续的片材制造过程，诸如，例如在纸材、橡胶片材、塑料膜、金属箔等的制造中。
1.一种推断片材辊的质量的方法，所述方法包括连续地监测新数据，所述新数据包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述监测是连续的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述监测是实时的。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括推导出分析模式。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括同时报告所述数据。
6.一种监测沿纵向(md)移动的连续材料片的形成的方法，所述方法包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述连续材料片沿垂直于所述md的横向(cd)限定宽度，并且所述图像还标识所述选择的片材测量特性的cd位置。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述图像包括描绘所述选择的片材测量特性的所述md位置和所述cd位置的细长图形图像。
9.一种用于监测沿所述纵向(md)行进的连续片材的生产的系统，所述系统包括：
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述集成图像按照对应于所述md的顺序来布置。
